PCB(Printed Circuit Board)電路板是電子產(chǎn)品的核心組件，它為電子元件提供了物理支撐和電氣連接。隨著電子設(shè)備的復(fù)雜性不斷提高，PCB生產(chǎn)工藝也逐漸演變?yōu)楦鼜?fù)雜和精細(xì)的過(guò)程，尤其是高多層PCB的制造，對(duì)材料、精度、工藝等提出了更高要求。
對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)，了解PCB生產(chǎn)流程不僅可以進(jìn)一步優(yōu)化layout設(shè)計(jì)，而且還能提高產(chǎn)品質(zhì)量，加速研發(fā)進(jìn)度。
PCBPCB電路板的生產(chǎn)流程
按銅箔層數(shù)的話，PCB可分為單面板、雙面板和多層板;從種類角度，PCB可分為硬板、軟板、軟硬板等。本文主要介紹FR-4基材剛性PCB的生產(chǎn)流程。
1.開(kāi)料與鉆孔
生產(chǎn)的第一步是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將覆銅板裁切成所需的大小。開(kāi)料過(guò)程需要精確的裁切，以確保材料尺寸符合后續(xù)加工的要求，避免因尺寸偏差造成浪費(fèi)或后續(xù)工序的問(wèn)題。通常使用自動(dòng)化的裁板設(shè)備，以保持高效率和高精度。
然后使用高精度鉆孔機(jī)在電路板上鉆出精確的通孔。這些孔將用于不同層之間的電氣連接，盡管在單層PCB中，孔主要用于安裝通孔元器件。在鉆孔過(guò)程中，必須使用適當(dāng)?shù)你@頭直徑和精確的鉆孔參數(shù)，以確?？妆诠饣覠o(wú)毛刺，避免影響后續(xù)的沉銅工藝。
鉆孔-嘉立創(chuàng)
2.沉銅
鉆孔完成后，需要對(duì)PCB的孔壁進(jìn)行膨松和化學(xué)處理，以確?？妆诰哂辛己玫母街芰ΑＪ紫?，孔壁的膨松處理有助于增加孔壁的粗糙度，從而增強(qiáng)銅的附著性。隨后，通過(guò)電化學(xué)方法，將電解液中的銅離子均勻地沉積在孔壁上，形成薄而均勻的銅箔層。這一層銅對(duì)于確?？椎膶?dǎo)電性至關(guān)重要，是實(shí)現(xiàn)電氣連接的基礎(chǔ)。
3.線路曝光
在這一工序中，PCB制造商會(huì)利用LDI(激光直接成像)技術(shù)將CAM資料中的線路圖精確投射到PCB的覆銅層上。此時(shí)，板材表面預(yù)涂了一層感光干膜，在被強(qiáng)紫外光線照射后，干膜發(fā)生聚合反應(yīng)，部分區(qū)域初步固化。這一過(guò)程決定了最終的線路形狀，是PCB制造過(guò)程中非常關(guān)鍵的一步。
曝光之后，顯影工序?qū)盐幢黄毓獾母赡とコ?，留下已?jīng)固化的干膜保護(hù)需要保留的銅箔區(qū)域。顯影后的板材將顯示出電路圖的雛形。
4.電鍍
電鍍是PCB制造的一個(gè)重要步驟，主要目的是在已經(jīng)顯影的線路和孔壁上進(jìn)一步增加銅層的厚度，以確保其導(dǎo)電性能和機(jī)械強(qiáng)度。首先，將PCB安裝到電鍍生產(chǎn)線上，經(jīng)過(guò)除油、酸洗等表面預(yù)處理，確保銅表面潔凈無(wú)污染。
然后，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)在暴露的線路和孔壁上鍍覆一層厚度均勻的銅，接著在銅層表面再鍍上一層錫。這層錫的作用是保護(hù)線路在接下來(lái)的蝕刻過(guò)程中不被去除。
5.樹(shù)脂/銅漿塞孔
在PCB制造過(guò)程中，用特殊工藝將要塞孔的鉆孔金屬化后，把預(yù)先通過(guò)激光鉆孔做好的鋁片制作成鋁片網(wǎng)板，安裝到真空塞孔機(jī)上。接著，再把樹(shù)脂/銅漿塞入對(duì)應(yīng)的孔中，經(jīng)過(guò)高溫固化和樹(shù)脂研磨后，使孔口平整。最后，通過(guò)電鍍技術(shù)形成電鍍蓋帽，將鉆孔后的焊盤(pán)還原成一個(gè)整體。這種工藝又被稱為盤(pán)中孔工藝。
嘉立創(chuàng)盤(pán)中孔示意圖
它不僅能大大提高PCB設(shè)計(jì)工程師的效率，而且可以解決布線空間難問(wèn)題，提高PCB的良率。由于收費(fèi)高，很多設(shè)計(jì)工程師可能并不了解。即使了解，設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)避開(kāi)。而嘉立創(chuàng)針對(duì)6-32層高多層PCB免受盤(pán)中孔費(fèi)用，讓該工藝可以發(fā)揮更大的價(jià)值。
6.表面處理
為了保護(hù)電路板并提高其焊接性能，表面處理是最后的關(guān)鍵步驟之一。常見(jiàn)的表面處理方法包括噴錫(Hot Air Solder Leveling，HASL)和沉金(Electroless Nickel Immersion Gold，ENIG)等。
噴錫：通過(guò)將板材浸入熔融的錫中，然后通過(guò)熱風(fēng)刀將多余的錫吹去，形成均勻的焊盤(pán)表面。這種方法成本較低，但平整度不如沉金。
沉金：在銅表面鍍上一層鎳，然后再鍍上一層金，以防止銅的氧化，并提供優(yōu)異的焊接性能。沉金處理的焊盤(pán)平整度高，適合精細(xì)間距的元件焊接，是高多層和高精度PCB的常用選擇。
7.檢測(cè)與測(cè)試
生產(chǎn)完成后，電路板需經(jīng)過(guò)一系列的質(zhì)量檢測(cè)，包括AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)、X光檢測(cè)、以及功能測(cè)試，以確保每塊板都能正常工作。
PCB電路板生產(chǎn)流程是確保產(chǎn)品性能和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，嘉立創(chuàng)通過(guò)領(lǐng)先的設(shè)備、精密的工藝以及嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保每塊PCB都能為客戶帶來(lái)可靠的性能和穩(wěn)定的質(zhì)量。無(wú)論是復(fù)雜的高多層設(shè)計(jì)，還是高頻應(yīng)用，嘉立創(chuàng)高多層PCB都能為電子工程師提供強(qiáng)有力的支持，幫助他們將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為高效的產(chǎn)品。
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